Contactloos positioneren met een actieve luchtfilm
Jasper Wesselingh, promovendus, TU Delft
In productiemachines voor IC’s, zonnecellen, elektronica en lcd-televisies wordt vaak gebruikgemaakt van grote vlakke substraten. Denk bijvoorbeeld aan wafers, glas en printplaten. Om deze te positioneren voor de verschillende bewerkingen, worden de substraten in het algemeen gedragen op een stage. Deze stages hebben twee grote nadelen. Ze zijn vaak zwaar, met als gevolg dat grote krachten nodig zijn om ze te versnellen. Daarnaast introduceren ze een mechanisch contact met het product. Dit kan resulteren in rondvliegende deeltjes en zelfs schade aan het product. Door de producten te bewegen op een dunne luchtfilm kan de dragende massa uit het ontwerp van de stage worden gehaald. Het resultaat is een stage waarbij slechts de productmassa wordt aangedreven. Ons onderzoek richt zich op een dergelijk systeem met een actieve sturing van de luchtfilm. Op deze manier is het product in het vlak te positioneren en wordt de lucht gebruikt als lager en als motor.
Het actuatieprincipe in het vlak werkt door middel van de afschuiving van de luchtstroom op het oppervlak van het substraat. De aandrijfkracht wordt gerealiseerd door de lucht in een veld van kamertjes onder het substraat te laten circuleren. De kamers hebben een afmeting van 10 bij 10 mm met een diepte van 20 μm. De lagerfunctie is qua werking vergelijkbaar met een vacuüm voorgespannen luchtlager. Een restrictie in de aanvoer naar de kamer zorgt in combinatie met de voorspanning voor verticale stijfheid. Op dit moment hebben we twee experimentele opstellingen gerealiseerd: een opstelling voor het meten van de motorkrachten en een opstelling voor het positioneren van een wafer in één vrijheidsgraad. Een derde opstelling voor het positioneren van een wafer in zes graden van vrijheid hebben we deels gerealiseerd.
Terug
Biografie Jasper Wesselingh
Jasper Wesselingh studeerde in 2006 af aan de TU Delft, bij de vakgroep Advanced Mechatronics. Sinds 2007 is hij als promovendus verbonden aan de Delftse vakgroep Mechatronic System Design. Zijn interesses liggen op het gebied van het ontwerpen en bouwen van complexe mechatronische systemen.